CN117814050B - 一种基于可控化管理的草莓生产设施 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于可控化管理的草莓生产设施，草莓生产设施包括整体框架，整体框架内设有温室配套系统、栽培系统、水肥一体化系统、智能温室控制系统，温室配套系统与整体框架紧固连接，温室配套系统用于调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，栽培系统与整体框架紧固连接，栽培系统用于草莓的种植，水肥一体化系统与栽培系统连通，智能温室控制系统与温室配套系统电连接，智能温室控制系统用于控制温室配套系统，整体框架的上方安装有漫反射玻璃，整体框架的侧面安装有中空浮法玻璃，整体框架为钢结构，并通过在整体框架的上方和侧面分别安装漫反射玻璃和中空浮法玻璃，形成一个半封闭式的温室设施，为草莓的生产提供稳定的环境。
Description
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，具体为一种基于可控化管理的草莓生产设施。
背景技术
在众多的经济作物中，草莓在经济效益、科技含量、市场受众、产业价值等诸多方面都具有巨大的优势，是三产融合的最佳选择，是推动区域现代农业发展的高效路径。
从市场来看，自2010年以来，中国的草莓产量一直稳居全球第一。2011年中国草莓种植面积为117万亩，2021年上涨至250万亩，产量由200.9万吨增加至368万吨，近10年增长高于50%。同时中国也是全球草莓食用量最高的国家，其食用量占全球的41%，且全球草莓食用量仍在继续增长。随着人们生活水平的提升，越来越多的消费者更加喜爱和追求营养价值高的浆果，对草莓的需求表现出强劲的增长势头，市场潜力巨大。
巨大的发展前景也伴随着一系列产业难以解决的沉疴。
在市场层面，消费者对优质草莓的需求不断提高，市场对优质草莓的要求已经从克重、果形、甜度扩展到对草莓营养含量、健康安全等多维度的要求。与此同时，优质品种和新品种的售价远高于普通品种，但优质草莓品种种植要求高，技术难度大，农民自种前期投入成本高、运营难度大。
在产业布局层面，由于规划设计、工程建设等单位对草莓生产需求知识的匮乏，在规划设计、建造过程中没有系统性的考虑，导致“设施只是设施、数字只是数字”，并不适用。最终导致种植人员管理不便、作物长势差、生产效益低、设施闲置等一系列问题。
从技术层面来看，草莓种植受气候环境和种植技术水平的影响较大，而市面现状设施设备与草莓栽培适配性差，未有草莓专用的系统配套，导致生产过程中不可控因素过多，无法保障维持较高且稳定的亩产量；草莓是人工密集型作物，管理上对人工的依赖性大，劳动力成本高；种植过程病虫害高发，用药种类多、用药量大，农残问题难解决。
现有的草莓种植设施，一般采用湿度传感器来检测干湿度，以控制浇灌量，但是湿度传感器直接插入基质内，容易被腐蚀，并且滴灌过程中，在重力和基质的吸附作用下，水分会以滴灌点为中心，逐步向四周扩散，最终形成一个椭球形的湿润区，会有部分区域吸收不到水分，影响草莓根系对水分的吸收，并且部分水分会直接透过基质流走，造成浪费；另外，水分渗入会驱离基质孔隙中的空气，必将导致湿润区基质内空气含量下降，导致基质内出现周期性的滞水，通气性下降，影响草莓根系的呼吸，从而影响到草莓产量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于可控化管理的草莓生产设施，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：草莓生产设施包括整体框架，整体框架内设有温室配套系统、栽培系统、水肥一体化系统、智能温室控制系统，温室配套系统与整体框架紧固连接，温室配套系统用于调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，栽培系统与整体框架紧固连接，栽培系统用于草莓的种植，水肥一体化系统与栽培系统连通，智能温室控制系统与温室配套系统电连接，智能温室控制系统用于控制温室配套系统，整体框架的上方安装有漫反射玻璃，整体框架的侧面安装有中空浮法玻璃。
整体框架为钢结构，能够为各系统提供稳定支撑，并通过在整体框架的上方和侧面分别安装漫反射玻璃和中空浮法玻璃，形成一个半封闭式的温室设施，为草莓的生产提供稳定的环境，温室设施作为一个半封闭的热力系统，其内部微气候分布是影响作物生长发育最直接的因素。基于CFD（计算流体动力学）数值技术，开展了对不同边界条件下温室内部微环境因子时空分布及变化机理的理论研究及试验分析，明确了太阳辐射强度、温度、湿度等之间的相互耦合关系与温室内外各物理场之间的质热交换关系，依据草莓的生长需求，综合考虑空间和时间内的环境参数差异，合理配置智能温室控制系统、温室配套系统及栽培系统，来调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，让草莓在最优环境下生长。同时可实现对不同种植模式、通风状况和天气条件下草莓温室内微气候分布进行预测分析，并针对不同气候条件给出不同的温室环境调控策略，指导草莓生产，水肥一体化系统采用高于饮用水标准的RO水配比营养液，经过反渗透膜过滤紫外线杀菌等处理，结合压力补偿式滴灌带系统，实现对每一棵草莓植株的精准灌溉，像给草莓植株“输液”一般，让草莓更好地吸收水分、养分。应用多指标协同的草莓水肥综合调控策略，以产量、单果质量、糖酸比、可溶性糖含量、可溶性固形物含量、营养物质含量（维生素C、鞣花酸、天冬氨酸等）、可溶性蛋白质、水分和肥料利用效率为指标，建立草莓综合分析层次模型，综合口感、产量、生长时间等因素确定草莓各项指标权重，确定最优化组合系数，综合光照、温度等环境因素建立草莓灌水量、施肥量及水肥耦合综合决策策略，精准提高产量、品质和草莓的整体健康。
进一步的，温室配套系统包括保温层、遮阳层、循环风机、湿帘冷风组件、微雾发生器、二氧化碳发生器，保温层和遮阳层分别与整体框架紧固连接，循环风机与整体框架紧固连接，湿帘冷风组件位于整体框架两侧，微雾发生器与整体框架紧固连接，微雾发生器用于控制湿度，二氧化碳发生器与整体框架紧固连接，二氧化碳发生器用于控制二氧化碳含量。
整体框架为温室配套系统提供安装基础，通过保温层和遮阳层配合，来调节温室内的光照强度，通过循环风机来控制温室内的空气流动，通过湿帘冷风组件来调节温室内的温度，当温度过高时，启动湿帘冷风组件进行降温，微雾发生器通过产生水雾来调节温室的湿度，二氧化碳发生器用于为草莓的光合作用提供充足的二氧化碳，来保证草莓的生长。
进一步的，栽培系统包括天瀑栽培组件、H架栽培组件、光辐射传感器，天瀑栽培组件和H架栽培组件与整体框架紧固连接，光辐射传感器与智能温室控制系统电连接。
天瀑栽培组件是一种可升降式立体栽培装置，实现空间以及高度可调节，可用于不同操作人员、不同管理方式的操作需求，天瀑栽培组件与H架栽培组件两者结合，实现双层种植，可合理利用种植空间，有效提高种植密度，天瀑栽培组件可升到温室顶部，底层空间可用于活动举办，实现了空间多元化，配套光辐射传感器，结合智能温室控制系统，可调节天瀑栽培组件的位置，为草莓生长提供充足光照。
进一步的，天瀑栽培组件包括栽培槽、钢丝绳、提升机构，栽培槽与钢丝绳紧固连接，提升机构与整体框架紧固连接，提升机构与钢丝绳传动连接，栽培槽上设有滴灌管道和若干种植盒，滴灌管道与水肥一体化系统连通，滴灌管道的出水口朝向种植盒，栽培槽下方设有回流槽，回流槽与水肥一体化系统连通，滴灌管道的出水口设有控制阀。
提升机构为天瀑栽培组件的主要动力源，提升机构动作，带动钢丝绳上升，从而带动栽培槽上升，配套光辐射传感器，结合智能温室控制系统，可使栽培槽在太阳辐射方向形成上升梯度，让每槽的草莓都能接受最佳光照，若干种植盒内填充无土栽培基质，用于草莓的种植，并通过滴灌管道将水肥一体化系统的水分和肥料滴灌到基质内，为草莓的生长提供营养，并通过控制阀控制滴灌的水量，并在栽培槽的底部设置回流槽，将多余的水肥导出，防止根系缺氧造成损坏，更利于草莓生长。
提升机构通过固定板将减速电机固定在整体框架上端的桁架上，减速电机启动带动与其连接的驱动轴转动，从而带动绕线圈转动，从而将钢丝绳收卷到绕线圈上，进而带动通过吊钩与钢丝绳连接的栽培槽上下移动。
进一步的，若干种植盒内设有检测组件和循环组件，检测组件用于检测干湿度，检测组件与循环组件连通，循环组件用于循环种植盒内的水分。
在环境因素的影响下，不同的种植盒内基质的干湿度是有一定差异的，通过检测组件来检测基质的干湿度，根据检测数据来控制每个种植盒的浇水量，保证湿度均匀，促进草莓的生长，在滴灌过程中，在重力和基质的吸附作用下，水分会以滴灌点为中心，逐步向四周扩散，最终形成一个椭球形的湿润区，会有部分区域吸收不到水分，影响草莓根系对水分的吸收，并且部分水分会直接透过基质流走，造成浪费，通过循环组件将水分在种植盒内进行循环扩散，促进草莓根系对水分的吸收，减少了浪费。
进一步的，检测组件包括支撑架、保护壳，支撑架与种植盒紧固连接，保护壳与支撑架紧固连接，保护壳上设有储液腔、导流槽、过流孔和溢流管，过流孔与储液腔连通，保护壳上设有若干条导流槽，若干导流槽与过流孔连通，储液腔与循环组件连通。
支撑架固定在种植盒上，为保护壳提供稳定的支撑，在滴灌时，水分逐步浸润种植盒内的基质，当水分渗透到保护壳的位置时，在保护壳上的导流槽的导向作用下，会流向过流孔，过流孔上覆盖有阻拦网，防止基质内的杂物进入，从而流入到储液腔内进行储存，并通过循环组件将收集到的水重新导入种植盒内，提高水分利用率，多余的水分可通过溢流管流出储液腔。
进一步的，储液腔内设有导流块，导流块内设有拉力传感器，拉力传感器的检测端设有连接绳，连接绳远离拉力传感器的一端设有吸湿球，拉力传感器与智能温室控制系统电连接。
水分在通过过流孔流入到储液腔内时，通过倒圆锥状的导流块对水流进行导向，部分水流会沿着导流块的外表面流动，并顺着连接绳滴落到吸湿球上，随着水流的逐步流入，吸湿球吸收的水分逐渐增加，重量也随之增大，对拉力传感器的拉力也随之增大，可根据拉力的变化，判断出浇水量是否达标，从而停止滴灌，节约了用水，并通过将拉力传感器设置在导流块内，传感器不直接与水分接触，降低了传感器被腐蚀的概率，提高了使用寿命。
进一步的，循环组件包括回流环、文丘里管，回流环与种植盒紧固连接，回流环与文丘里管的出口连通，文丘里管与种植盒紧固连接，文丘里管的进气端设有小型风扇，文丘里管的收缩段与储液腔连通，回流环上开设有若干出液口。
小型风扇启动，在文丘里管内形成高速气流，高速气流在通过文丘里管的收缩段时，流速会变快，压力降低，从而在收缩段处形成负压，将储液腔内的水吸出，水分在被吸入到文丘里管内后，与空气混合，并导向回流环内，再通过回流环上的出液口重新喷射到种植盒内的基质内，在种植盒内形成水分循环，提高水分可利用率，然而，水分渗入会驱离基质孔隙中的空气，必将导致湿润区基质内空气含量下降，导致基质内出现周期性的滞水，通气性下降，影响草莓根系的呼吸，而文丘里管会将空气混合水分注入基质内，提高了基质内的空气流动，能够促进草莓根系的呼吸，以避免根系氧气不足和二氧化碳积累，提高草莓对水肥的吸收，促进草莓的生长。
进一步的，种植盒和栽培槽的底部设有排水孔。
滴灌时多余的水分会通过种植盒和栽培槽的底部设有排水孔排出到回流槽内，防止水分积聚在种植盒内，造成草莓烂根。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：天瀑栽培组件与H架栽培组件两者结合，实现双层种植，可合理利用种植空间，有效提高种植密度，配套光辐射传感器，结合智能温室控制系统，可调节天瀑栽培组件的位置，为草莓生长提供充足光照；通过倒圆锥状的导流块对水流进行导向，并顺着连接绳滴落到吸湿球上，随着水流的逐步流入，吸湿球吸收的水分逐渐增加，重量也随之增大，对拉力传感器的拉力也随之增大，可根据拉力的变化，判断出浇水量是否达标，从而停止滴灌，节约了用水，并通过将拉力传感器设置在导流块内，传感器不直接与水分接触，降低了传感器被腐蚀的概率，提高了使用寿命；通过小型风扇和文丘里管配合，高速气流在通过文丘里管的收缩段时，流速会变快，压力降低，从而在收缩段处形成负压，将储液腔内的水吸出，水分在被吸入到文丘里管内后，与空气混合，并导向回流环内，再通过回流环上的出液口重新喷射到种植盒内的基质内，在种植盒内形成水分循环，提高水分可利用率，并将空气混合水分注入基质内，提高了基质内的空气流动，能够促进草莓根系的呼吸，以避免根系氧气不足和二氧化碳积累，提高草莓对水肥的吸收，促进草莓的生长。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的天瀑栽培组件示意图；
图3是本发明的栽培槽示意图；
图4是本发明的栽培槽剖视图；
图5是本发明的种植盒的示意图；
图6是种植盒的剖视图；
图7是循环组件示意图；
图8是检测组件示意图；
图9图7的局部A向放大图；
图10是提升机构的结构示意图；
图11是钢丝绳的示意图
图中：1-整体框架、2-温室配套系统、21-保温层、22-遮阳层、23-循环风机、24-湿帘冷风组件、25-微雾发生器、26-二氧化碳发生器、3-栽培系统、31-天瀑栽培组件、311-栽培槽、312-钢丝绳、313-提升机构、314-滴灌管道、315-种植盒、316-回流槽、317-控制阀、32-H架栽培组件、33-光辐射传感器、34-检测组件、341-支撑架、342-保护壳、3421-储液腔、3422-导流槽、3423-过流孔、3424-溢流管、343-导流块、344-拉力传感器、345-连接绳、346-吸湿球、35-循环组件、351-回流环、3511-出液口、352-文丘里管、353-小型风扇、4-水肥一体化系统、5-智能温室控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供技术方案：
如图1所示，草莓生产设施包括整体框架1，整体框架1内设有温室配套系统2、栽培系统3、水肥一体化系统4、智能温室控制系统5，温室配套系统2与整体框架1紧固连接，温室配套系统2用于调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，栽培系统3与整体框架1紧固连接，栽培系统3用于草莓的种植，水肥一体化系统4与栽培系统3连通，智能温室控制系统5与温室配套系统2电连接，智能温室控制系统5用于控制温室配套系统2，整体框架1的上方安装有漫反射玻璃，整体框架1的侧面安装有中空浮法玻璃。
整体框架1为钢结构，能够为各系统提供稳定支撑，并通过在整体框架1的上方和侧面分别安装漫反射玻璃和中空浮法玻璃，形成一个半封闭式的温室设施，为草莓的生产提供稳定的环境，温室设施作为一个半封闭的热力系统，其内部微气候分布是影响作物生长发育最直接的因素。基于CFD（计算流体动力学）数值技术，开展了对不同边界条件下温室内部微环境因子时空分布及变化机理的理论研究及试验分析，明确了太阳辐射强度、温度、湿度等之间的相互耦合关系与温室内外各物理场之间的质热交换关系，依据草莓的生长需求，综合考虑空间和时间内的环境参数差异，合理配置智能温室控制系统5、温室配套系统2及栽培系统3，来调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，让草莓在最优环境下生长。同时可实现对不同种植模式、通风状况和天气条件下草莓温室内微气候分布进行预测分析，并针对不同气候条件给出不同的温室环境调控策略，指导草莓生产，水肥一体化系统4采用高于饮用水标准的RO水配比营养液，经过反渗透膜过滤紫外线杀菌等处理，结合压力补偿式滴灌带系统，实现对每一棵草莓植株的精准灌溉，像给草莓植株“输液”一般，让草莓更好地吸收水分、养分。应用多指标协同的草莓水肥综合调控策略，以产量、单果质量、糖酸比、可溶性糖含量、可溶性固形物含量、营养物质含量（维生素C、鞣花酸、天冬氨酸等）、可溶性蛋白质、水分和肥料利用效率为指标，建立草莓综合分析层次模型，综合口感、产量、生长时间等因素确定草莓各项指标权重，确定最优化组合系数，综合光照、温度等环境因素建立草莓灌水量、施肥量及水肥耦合综合决策策略，精准提高产量、品质和草莓的整体健康。
如图1所示，温室配套系统2包括保温层21、遮阳层22、循环风机23、湿帘冷风组件24、微雾发生器25、二氧化碳发生器26，保温层21和遮阳层22分别与整体框架1紧固连接，循环风机23与整体框架1紧固连接，湿帘冷风组件24位于整体框架1两侧，微雾发生器25与整体框架1紧固连接，微雾发生器25用于控制湿度，二氧化碳发生器26与整体框架1紧固连接，二氧化碳发生器26用于控制二氧化碳含量。
整体框架1为温室配套系统2提供安装基础，通过保温层21和遮阳层22配合，来调节温室内的光照强度，通过循环风机23来控制温室内的空气流动，通过湿帘冷风组件24来调节温室内的温度，当温度过高时，启动湿帘冷风组件24进行降温，微雾发生器25通过产生水雾来调节温室的湿度，二氧化碳发生器26用于为草莓的光合作用提供充足的二氧化碳，来保证草莓的生长。
如图1、图2所示，栽培系统3包括天瀑栽培组件31、H架栽培组件32、光辐射传感器33，天瀑栽培组件31和H架栽培组件32与整体框架1紧固连接，光辐射传感器33与智能温室控制系统5电连接。
天瀑栽培组件31是一种可升降式立体栽培装置，实现空间以及高度可调节，可用于不同操作人员、不同管理方式的操作需求，天瀑栽培组件31与H架栽培组件32两者结合，实现双层种植，可合理利用种植空间，有效提高种植密度，天瀑栽培组件31可升到温室顶部，底层空间可用于活动举办，实现了空间多元化，配套光辐射传感器33，结合智能温室控制系统5，可调节天瀑栽培组件31的位置，为草莓生长提供充足光照。
如图2、图3、图4、图10、图11所示，天瀑栽培组件31包括栽培槽311、钢丝绳312、提升机构313，栽培槽311与钢丝绳312紧固连接，提升机构313与整体框架1紧固连接，提升机构313与钢丝绳312传动连接，栽培槽311上设有滴灌管道314和若干种植盒315，滴灌管道314与水肥一体化系统4连通，滴灌管道314的出水口朝向种植盒315，栽培槽311下方设有回流槽316，回流槽316与水肥一体化系统4连通，滴灌管道314的出水口设有控制阀317。
提升机构313为天瀑栽培组件31的主要动力源，提升机构313动作，带动钢丝绳312上升，从而带动栽培槽311上升，配套光辐射传感器33，结合智能温室控制系统5，可使栽培槽311在太阳辐射方向形成上升梯度，让每槽的草莓都能接受最佳光照，若干种植盒315内填充无土栽培基质，用于草莓的种植，并通过滴灌管道314将水肥一体化系统4的水分和肥料滴灌到基质内，为草莓的生长提供营养，并通过控制阀317控制滴灌的水量，并在栽培槽311的底部设置回流槽316，将多余的水肥导出，防止根系缺氧造成损坏，更利于草莓生长。
提升机构313通过固定板将减速电机固定在整体框架1上端的桁架上，减速电机启动带动与其连接的驱动轴转动，从而带动绕线圈转动，从而将钢丝绳312收卷到绕线圈上，进而带动通过吊钩与钢丝绳312连接的栽培槽311上下移动。
如图3、图4所示，若干种植盒315内设有检测组件34和循环组件35，检测组件34用于检测干湿度，检测组件34与循环组件35连通，循环组件35用于循环种植盒315内的水分。
在环境因素的影响下，不同的种植盒315内基质的干湿度是有一定差异的，通过检测组件34来检测基质的干湿度，根据检测数据来控制每个种植盒315的浇水量，保证湿度均匀，促进草莓的生长，在滴灌过程中，在重力和基质的吸附作用下，水分会以滴灌点为中心，逐步向四周扩散，最终形成一个椭球形的湿润区，会有部分区域吸收不到水分，影响草莓根系对水分的吸收，并且部分水分会直接透过基质流走，造成浪费，通过循环组件35将水分在种植盒315内进行循环扩散，促进草莓根系对水分的吸收，减少了浪费。
如图7、图8所示，检测组件34包括支撑架341、保护壳342，支撑架341与种植盒315紧固连接，保护壳342与支撑架341紧固连接，保护壳342上设有储液腔3421、导流槽3422、过流孔3423和溢流管3424，过流孔3423与储液腔3421连通，保护壳342上设有若干条导流槽3422，若干导流槽3422与过流孔3423连通，储液腔3421与循环组件35连通。
支撑架341固定在种植盒315上，为保护壳342提供稳定的支撑，在滴灌时，水分逐步浸润种植盒315内的基质，当水分渗透到保护壳342的位置时，在保护壳342上的导流槽3422的导向作用下，会流向过流孔3423，过流孔3423上覆盖有阻拦网，防止基质内的杂物进入，从而流入到储液腔3421内进行储存，并通过循环组件35将收集到的水重新导入种植盒315内，提高水分利用率，多余的水分可通过溢流管3424流出储液腔3421。
如图8、图9所示，储液腔3421内设有导流块343，导流块343内设有拉力传感器344，拉力传感器344的检测端设有连接绳345，连接绳345远离拉力传感器344的一端设有吸湿球346，拉力传感器344与智能温室控制系统5电连接。
水分在通过过流孔3423流入到储液腔3421内时，通过倒圆锥状的导流块343对水流进行导向，部分水流会沿着导流块343的外表面流动，并顺着连接绳345滴落到吸湿球346上，随着水流的逐步流入，吸湿球346吸收的水分逐渐增加，重量也随之增大，对拉力传感器344的拉力也随之增大，可根据拉力的变化，判断出浇水量是否达标，从而停止滴灌，节约了用水，并通过将拉力传感器344设置在导流块343内，传感器不直接与水分接触，降低了传感器被腐蚀的概率，提高了使用寿命。
如图5、图6、图7所示，循环组件35包括回流环351、文丘里管352，回流环351与种植盒315紧固连接，回流环351与文丘里管352的出口连通，文丘里管352与种植盒315紧固连接，文丘里管352的进气端设有小型风扇353，文丘里管352的收缩段与储液腔3421连通，回流环351上开设有若干出液口3511。
小型风扇353启动，在文丘里管352内形成高速气流，高速气流在通过文丘里管352的收缩段时，流速会变快，压力降低，从而在收缩段处形成负压，将储液腔3421内的水吸出，水分在被吸入到文丘里管352内后，与空气混合，并导向回流环351内，再通过回流环351上的出液口3511重新喷射到种植盒315内的基质内，在种植盒315内形成水分循环，提高水分可利用率，然而，水分渗入会驱离基质孔隙中的空气，必将导致湿润区基质内空气含量下降，导致基质内出现周期性的滞水，通气性下降，影响草莓根系的呼吸，而文丘里管352会将空气混合水分注入基质内，提高了基质内的空气流动，能够促进草莓根系的呼吸，以避免根系氧气不足和二氧化碳积累，提高草莓对水肥的吸收，促进草莓的生长。
如图4所示，种植盒315和栽培槽311的底部设有排水孔。
滴灌时多余的水分会通过种植盒315和栽培槽311的底部设有排水孔排出到回流槽316内，防止水分积聚在种植盒315内，造成草莓烂根。
本发明的工作原理：依据草莓的生长需求，综合考虑空间和时间内的环境参数差异，合理配置智能温室控制系统5、温室配套系统2及栽培系统3，来调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，让草莓在最优环境下生长。同时可实现对不同种植模式、通风状况和天气条件下草莓温室内微气候分布进行预测分析，并针对不同气候条件给出不同的温室环境调控策略，指导草莓生产，配套光辐射传感器33，结合智能温室控制系统5，可使栽培槽311在太阳辐射方向形成上升梯度，让每槽的草莓都能接受最佳光照，在滴灌时，水分逐步浸润种植盒315内的基质，当水分渗透到保护壳342的位置时，在保护壳342上的导流槽3422的导向作用下，会流向过流孔3423，过流孔3423上覆盖有阻拦网，防止基质内的杂物进入，从而流入到储液腔3421内进行储存，并通过循环组件35将收集到的水重新导入种植盒315内，提高水分利用率，多余的水分可通过溢流管3424流出储液腔3421，水分在通过过流孔3423流入到储液腔3421内时，通过倒圆锥状的导流块343对水流进行导向，部分水流会沿着导流块343的外表面流动，并顺着连接绳345滴落到吸湿球346上，随着水流的逐步流入，吸湿球346吸收的水分逐渐增加，重量也随之增大，对拉力传感器344的拉力也随之增大，可根据拉力的变化，判断出浇水量是否达标，从而停止滴灌，小型风扇353启动，在文丘里管352内形成高速气流，高速气流在通过文丘里管352的收缩段时，流速会变快，压力降低，从而在收缩段处形成负压，将储液腔3421内的水吸出，水分在被吸入到文丘里管352内后，与空气混合，并导向回流环351内，再通过回流环351上的出液口3511重新喷射到种植盒315内的基质内，在种植盒315内形成水分循环，并将空气混合水分注入基质内，提高了基质内的空气流动，能够促进草莓根系的呼吸。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于可控化管理的草莓生产设施，其特征在于：所述草莓生产设施包括整体框架（1），所述整体框架（1）内设有温室配套系统（2）、栽培系统（3）、水肥一体化系统（4）、智能温室控制系统（5），所述温室配套系统（2）与整体框架（1）紧固连接，温室配套系统（2）用于调节温室内的温度、湿度和二氧化碳含量，所述栽培系统（3）与整体框架（1）紧固连接，栽培系统（3）用于草莓的种植，所述水肥一体化系统（4）与栽培系统（3）连通，所述智能温室控制系统（5）与温室配套系统（2）电连接，智能温室控制系统（5）用于控制温室配套系统（2），所述整体框架（1）的上方安装有漫反射玻璃，整体框架（1）的侧面安装有中空浮法玻璃；
所述栽培系统（3）包括天瀑栽培组件（31）、H架栽培组件（32）、光辐射传感器（33），所述天瀑栽培组件（31）和H架栽培组件（32）与整体框架（1）紧固连接，所述光辐射传感器（33）与智能温室控制系统（5）电连接；
所述天瀑栽培组件（31）包括栽培槽（311）、钢丝绳（312）、提升机构（313），所述栽培槽（311）与钢丝绳（312）紧固连接，所述提升机构（313）与整体框架（1）紧固连接，提升机构（313）与钢丝绳（312）传动连接，所述栽培槽（311）上设有滴灌管道（314）和若干种植盒（315），所述滴灌管道（314）与水肥一体化系统（4）连通，滴灌管道（314）的出水口朝向种植盒（315），所述栽培槽（311）下方设有回流槽（316），所述回流槽（316）与水肥一体化系统（4）连通，所述滴灌管道（314）的出水口设有控制阀（317）；
若干所述种植盒（315）内设有检测组件（34）和循环组件（35），所述检测组件（34）用于检测干湿度，检测组件（34）与循环组件（35）连通，所述循环组件（35）用于循环种植盒（315）内的水分；
所述检测组件（34）包括支撑架（341）、保护壳（342），所述支撑架（341）与种植盒（315）紧固连接，所述保护壳（342）与支撑架（341）紧固连接，保护壳（342）上设有储液腔（3421）、导流槽（3422）、过流孔（3423）和溢流管（3424），所述过流孔（3423）与储液腔（3421）连通，所述保护壳（342）上设有若干条导流槽（3422），若干所述导流槽（3422）与过流孔（3423）连通，所述储液腔（3421）与循环组件（35）连通；
所述储液腔（3421）内设有导流块（343），所述导流块（343）内设有拉力传感器（344），所述拉力传感器（344）的检测端设有连接绳（345），所述连接绳（345）远离拉力传感器（344）的一端设有吸湿球（346），所述拉力传感器（344）与智能温室控制系统（5）电连接；
其特征在于：所述循环组件（35）包括回流环（351）、文丘里管（352），所述回流环（351）与种植盒（315）紧固连接，回流环（351）与文丘里管（352）的出口连通，所述文丘里管（352）与种植盒（315）紧固连接，文丘里管（352）的进气端设有小型风扇（353），文丘里管（352）的收缩段与储液腔（3421）连通，所述回流环（351）上开设有若干出液口（3511）。
2.根据权利要求1所述的一种基于可控化管理的草莓生产设施，其特征在于：所述温室配套系统（2）包括保温层（21）、遮阳层（22）、循环风机（23）、湿帘冷风组件（24）、微雾发生器（25）、二氧化碳发生器（26），所述保温层（21）和遮阳层（22）分别与整体框架（1）紧固连接，所述循环风机（23）与整体框架（1）紧固连接，所述湿帘冷风组件（24）位于整体框架（1）两侧，所述微雾发生器（25）与整体框架（1）紧固连接，微雾发生器（25）用于控制湿度，所述二氧化碳发生器（26）与整体框架（1）紧固连接，二氧化碳发生器（26）用于控制二氧化碳含量。
3.根据权利要求1所述的一种基于可控化管理的草莓生产设施，其特征在于：所述种植盒（315）和栽培槽（311）的底部设有排水孔。
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